高软化点改质沥青的生产控制.pdf
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1、49燃 料 与 化 工Fuel&Chemical Processes2023 年 9 月第 54 卷第 5 期高软化点改质沥青的生产控制吴强王小强杜亚平章真杰陈年连(宝武碳业科技股份有限公司梅山分公司,南京210039)摘要:为生产高软化点改质沥青,通过提高反应釜温度,提高闪蒸罐真空度以及对原有改质沥青装置工艺流程优化调整,生产出软化点在 118 130,结焦值大于 60%的改质沥青。关键词:改质沥青;软化点;结焦值;真空度中图分类号:TQ522.63文献标识码:B文章编号:1001-3709(2023)05-0049-04Production control of high softenin
2、g point modified pitchWu QiangWang XiaoqiangDu YapingZhang ZhenjieChen Nianlian(Baowu Carbon Technology Co.,Ltd.-Meishan Branch,Nanjing 210039,China)Abstract:By increasing the temperature of the reactor,raising the vacuum level of the flash tank,and optimizing the process flow of the original modifi
3、ed asphalt plant,modified pitch with a high softening point of 118130 and a coking value greater than 60%was produced.Key words:Modified pitch;Softening point;Coking value;Vacuum leve高 软 化 点 改 质 沥 青,文 中 特 指 软 化 点 在118130,结焦值大于60%的改质沥青,其他指标符合改质沥青一级品要求,具体指标见表1。该种沥青主要是用于生产球状沥青,球状沥青因为体积小,受热均匀,被广泛用作修补锅炉的
4、原料添加剂。因球状沥青要求软化点在120 左右,通常使用软化点为106 的普通改质沥青和软化点为150 以上的高软化点沥青进行调配,工艺繁琐,成本高。此外,高软化点改质沥青结焦值大于60%,相比普通改质沥青能提高碳素制品残碳量,有利于包覆天然石墨生产锂电负极材料,目前具有较大的市场需求1。梅山分公司改质沥青生产工艺采用连续釜聚合、真空闪蒸工艺。其反应釜加热方式为电感加热管式炉2,中温沥青通过F-101AF共6台加热炉加热升温后,进入R-101A反应釜聚合,再分别通过1台加热炉补充热量进入下一级反应釜聚合,经过3个反应釜热聚合后,沥青品质提升,软化点提高,再通过闪蒸罐R-102进一步闪蒸,使沥青
5、软化点达到指标。为生产高软化点改质沥青,需要找到收稿日期:2022-05-27作者简介:吴强(1988-),男,工程师合适的控制参数,使产品软化点在现有标准上提高1525。中温沥青在反应釜中进行聚合反应,沥青中甲苯不溶物以及喹啉不溶物含量得到提高,达到一级品标准,而在此过程中,沥青的软化点也会得到一定的提高。各反应釜出口沥青软化点增加值见表2。由表2数据可知,A釜反应最剧烈,软化点增加10.6,增加幅度最大。3个反应釜运行温度主要为提高改质沥青的甲苯不溶物和喹啉不溶物,软表 1高软化点改质沥青质量标准项目普通改质沥青 高软化点改质沥青软化点(环球法)/106 112118 130甲苯不溶物含量
6、(抽提法)/%(质量分数)28 3228 32喹啉不溶物含量/%(质量分数)6 126 12-树脂含量/%(质量分数,不小于)2020结焦值(不小于)5760灰分/%(质量分数,不大于)0.250.25水分/%(质量分数,不大于)1.51.5钠离子含量/(mgkg-1)(不大于)15015050燃 料 与 化 工Fuel&Chemical ProcessesSep.2023Vol.54 No.51反应釜温度对软化点影响改质沥青连续化生产时,反应釜液位通常波动较小,一般控制釜液位在2.9 m,沥青在3釜总停留反应时间约为1214 h。在控制反应釜液位相同的情况下,研究反应釜温度(3釜反应温度相同
7、)对沥青软化点的影响,数据如表3所示。取表3中反应釜软化点数据的中位数作图2。由图2可明显看出,不同温度下A反应釜软化点增加线斜率都最大,说明A釜中软化点提高最明显;直线的斜率为A釜B釜C釜,软化点增加幅度逐渐递减,推测原因为随着反应时间的增加,沥青分子量逐渐变大,而分子数量减少,聚合反应速度减慢;2真空度对软化点的影响在保持中温沥青软化点稳定和改质沥青反应釜温度恒定的情况下,调节闪蒸罐真空度,取闪蒸罐出口沥青分析其软化点得到图3。随着反应釜温度的提高,A、B、C 3釜的出口沥青软化点都有所提高。故提高反应釜温度能够提高沥青软化点3。化点不是主要控制目的,最终产品的软化点需要在R-102中经过
8、真空闪蒸调节。高软化点沥青比普通改质沥青软化点高1525,为生产出合格产品,需要反应釜和闪蒸罐协同配合,故首先研究不同聚合温度和不同闪蒸负压对沥青软化点的影响。表 2反应釜出口沥青软化点数据中温沥青R-101AR-101BR-101CR-102釜温350363363360362软化点8696.6100102110增加值10.63.428表反应釜不同温度下沥青软化点数值反应釜温度中温沥青软化点A 釜软化点B 釜软化点C 釜软化点35584 8691 9395 9898 10035884 8692 9495 98100 10136084 8693 9698 100100 10336584 8695
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